Açık denizlerde korozyona karşı mücadele etmek
Rüzgar santralleri ve gelgit enerji santralleri gibi offshore tesisler, aşırı hava koşullarına ve denizin aşındırıcı, batırma kuvvetine direnmek için yenilikçi teknikler kullanmaktadır
Karbon çeliği, açık havada, sağlamlık, esneklik ve maliyet etkinliği nedeniyle yaygın olarak kullanılırken, tahrip edilemez değildir. Offshore bölgelerinde kullanıldığında, karbon çeliği deniz suyuna maruz kalır ki zamanla paslanmaya ve zayıflamaya neden olabilir. 2016’da, G2MT Laboratuvarları, bu korozyonun etkisinin yalnızca ABD’de 0,94 trilyon dolara kadar olan hasarlara neden olduğunu tahmin ediyor .
Rüzgar çiftlikleri ve diğer offshore tesisler aşırı hava koşullarına maruz kalır ve yüksek rüzgarlar ve güçlü dalga hareketleri tarafından sunulan fiziksel basınçlara direnmek için çeliğin eşsiz niteliklerine dayanırlar. Bu çelik göbeğin bütünlüğünün korunması, sürmekte olan operasyonlarının hayati bir önemidir.
Bir rüzgar çiftliği kazısı yükleme için limana bekler
Mühendisler, deniz suyunun karbon çeliği üzerindeki zararlı etkisini en aza indirgemek için çeşitli yollar üzerinde çalıştılar. En yaygın yöntemlerden biri katodik koruma olarak adlandırılır. Çelik yapıların durumunu farklı şekillerde korumaya yardımcı olan katodik koruma, galvanik ve etkileyici akımın iki biçimi vardır. İlk form, galvanik koruma, çeliğin yerine paslanmaya maruz kalmış “kurban edici” bir metal olarak bir başka metal parçasını çelik yapıyı birleştirmeyi içerir.
Corrosion Engineering Solutions’ın ana mühendisi Chris Wozencroft, “En iyi benzetme, tuzlu bir su banyosunda bakır ve çinko içeren, onları bir pil yapmak için bağlayan okul deneyidir” diyor. “Çinko termodinamik olarak bakırdan daha kararsız. Çinko, anot haline gelir ve öncelikle paslanmaya neden olur ve bakır katot haline gelir ve korunduğundan, “katodik koruma” terimi kullanılır. “
İlgili metallerin elektrokimyasını manipüle ederek ve korozyonu başka bir metalin içine sokarak katodik koruma yöntemleri, çeliklerin zarar görmemesini sağlıyor
Bu, çelik yapılara doğrudan uygulanabilir. Yapıya çinko gibi çelikten daha kararsız olan bir metal parçası bağlanıyor ve daha az kararlı metal anodunu ve çelik katodu yapıyor. Sonuç olarak çelik parça korozyona uğramasına karşın çelik yapı bozulmadan kalır. Bu galvanik veya kurbanik katodik koruma.
Bu “kurban” yaklaşımın bir dezavantajı, paslanmaya uğradığı haliyle metal parçalarının yerini alması ve bu da kritik altyapı ya da yapılara erişilmesi zor olan durumlar için elverişsiz olabilir. Bu durumlarda, etkilenmiş akım koruması daha uygun bir çözümdür.
Wozencroft, “Termodinamik açıdan kararsız olan bir metal parçası kullanmak yerine tamamen inert olmayan metal kullanıyoruz” dedi. “Sadece çelik yapıya bağlamak hiçbir şey yapmayacaktır, çünkü inerttir. Ancak DC’ye bir güç kaynağı bağlarsanız ve bir aktive edici kaplama uygularsanız, elektron akışını manipüle ederek bir anot gibi davranmasını sağlayabilirsiniz. “
Metalin değiştirilmesi gerekmese de, gereken DC beslemesi büyük olabilir. Bu, korumanın daha pahalı olmasını sağlar, bu nedenle, etkilendilmiş akım korumasının kullanılması bir dengedir. Galvanik koruma basit ancak düzenli değiştirilmesi gerekiyor. Etkilendikleri akım çok daha uzun sürüyor, ancak artan maliyetler gibi kendi düşünceleri de var.
Her iki yöntem de offshore karbon çelik yapılar için etkili koruma sağlar. İlgili metallerin elektrokimyasını manipüle ederek ve korozyonu başka bir metalin içine sokarak katodik koruma yöntemleri, çeliklerin zarar görmemesini sağlıyor. Güçlü çelik daha güçlü bir yapı oluşturur, bu yüzden gelgit tesisatları ve rüzgar çiftlikleri gelecekte uzun süre temiz enerji üretmeye devam edebilir.